САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Методические указания к практическим занятиям

для студентов ГЛТА

Составитель:

кандидат технических наук, доцент

Л.Ф. Унывалова

Санкт-Петербург

2009

2

О Г Л А В Л Е Н И Е

Стр.

1. Идентификация и квантификация опасности……………… 3

2. Анализ производственного травматизма по «Актам о несчастном слу-

чае на производстве» (апостеорный анализ)….

13

3. Обеспечение требований безопасности при эксплуатации подъемно-

транспортного оборудования …………………….

24

4. Инженерный расчет заземляющего устройства …………… 54

5 Анализ и оценка условий труда на рабочем

месте пользователя ЭВМ……….

68

6. Исследование условий распространения лесных пожаров и меры безо-

пасности ……………………………………………..

70

7. Идентификация и квантификация опасностей в различных сферах

жизнедеятельности и профилактические мероприятия по их предупреж-

дению и защите ……………………………….

80

Список литературы ……………………………………….. 84

3

1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КВАНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Цель: Ознакомление с количественной оценкой опасности.

Общие сведения

Жизнедеятельность человека проявляется в различных средах: природ-

ной, техногенной, бытовой, социальной и т.д. При этом, как человек, так и

среда обитания оказывают взаимное воздействие, которое можно квали-

фицировать как опасность.

Квантификация опасности – это введение количественных характери-

стик для вероятностной оценки обеспечения безопасности людей, прогно-

зирования безопасности производств (предприятий, промышленных ком-

плексов и т.п.), условий безопасного проживания и жизнедеятельности.

Количественная оценка опасности включает: частоту реализации опас-

ности и уровень опасности (нормально безопасный, опасный, критический

и т.д.).

Прогноз опасности в различных сферах жизнедеятельности позволяет

определить возможные последствия и потери (людские, экологические,

материальные, экономические и т.п.) в заданном временном интервале

(год, месяц, день и т.д.) и на их основе разработать приоритетные органи-

зационные и технические решения, снижающие уровень риска.

Знание отраслевых рисков используется при определении страховых

платежей. Вероятность реализации определенной опасности (событие А)

вычисляется как отношение

( )N

NAR 0= (1)

где N0 – реализация вида опасности А за определенный срок (год, месяц и

т.д.);

N - возможное или потенциально вероятное количество опасностей

данного вида за тот же срок.

Так как N0 всегда заключено в пределах от 0 (событие невозможно) до

N (вероятное событие), то вероятность R(A) события А определяется нера-

венством

0 < R(A) ≤ 1 (2)

4

Виды риска

Профессиональный риск – вероятность повреждения здоровья работ-

ников в результате воздействия опасных и вредных факторов. При реали-

зации опасных факторов возможны травмы, а при воздействии вредных

факторов – заболевание вследствие кумулятивного накопления вредных

факторов в организме человека.

Последствием воздействия на работающего опасных и вредных факто-

ров может быть:

� временная нетрудоспособность;

� инвалидность;

� летальный исход.

Условия профессиональной деятельности по риску гибели человека на

производстве ориентировочно разделяют на четыре категории безопасно-

сти:

- НБ – нормально безопасные (R <10-4)

- 0 - опасные (10-4 < R <10

-3)

- К - критические (10-3 < R < 10

-2)

- А - аварийные

Приемлемый риск – минимальный, который может быть достигнут из

реальных экономических, технических и экологических возможностей. В

развитых странах приемлемый риск гибели человека установлен в законо-

дательном порядке и составляет R =10-6 в год – так называемый социаль-

но-приемлемый риск. Индивидуальный риск – опасность для отдельного индивидуума. Социальный (групповой) риск – вид опасности, отнесенный к группе

людей. Социальный риск используется при оценке техногенных аварий,

природных катастроф, эпидемий и т.п.

Остаточный риск – риск реализации опасности после выполнения ме-

роприятий по их предупреждению, защите или сокращению.

При анализе и оценке риска используют различные методы:

� статистические данные травматизма, профзаболеваний, эпидемий,

природных катастроф, технических отказов и аварий и т.п.;

� экспертные оценки;

� моделирование;

� социологический опрос населения.

Современный рост уровня техники настоятельно требует новых каче-ственных подходов к оценке безопасных условий жизнедеятельности человека и общества в целом. Для особо значимых народнохозяйственных

объектов, обеспечивающих жизнедеятельность предприятий и населения в

регионах (энерго-, теплоснабжение, транспорт и др.), а также для объектов

лесохозяйственной деятельности необходимо априорно проводить кванти-

фикацию опасностей.

5

I. Оценка опасности по статистическим данным

Задание 1. Оценка ветровой нагрузки, формирующей опасные условия жизне-

деятельности Влияние ветровой нагрузки определяется силой (скоростью) ветра, на-

правленностью (роза ветров) и продолжительностью.

Каждый регион имеет свои характерные среднестатистические и мак-

симальные ветровые нагрузки, при которых действуют запреты на отдель-

ные виды работ, см. табл. 1 и 2.

Таблица 1

Характерные признаки ветровой нагрузки Скорость, м/с Характерные признаки

1-3 Слабый - ощущается лицом, шелест листьев, короткие волны

8-12 Сильный - ощущается рукой, поднимает пыль, колебание ве-

ток, барашки на воде

18-21 Шторм - гнутся большие деревья, сносит легкие крыши, вы-

сокие волны более 29 Ураган - ломает деревья, большие разрушения, трудно дышать

и продвигаться, сносит крыши, переворачивает автомобили

более 60 Смерч - подъем и перевертывание тяжелых предметов, за-

труднено дыхание, быстрое охлаждение, частичное разруше-

ние зданий, снос металлических каркасов, крыш

Таблица 2

Запрещения и ограничения по отдельным видам работ

при ветровых нагрузках №№

п/п

Сила ветра Ограничения и запрещения по видам работ

1 Более 3 м/с Химическая обработка лесопосадок, питомников

2 Более 10 м/с Погрузо-разгрузочные работы.

Перемещение и установка вертикальных панелей с

большой парусностью

3 Более 11 м/с Лесохозяйственные и лесозаготовительные работы

(рубка леса, заготовка семян и шишек, изыскатель-

ская работа и т.д.)

4 Более 15 м/с Монтажные работы на высоте в открытых местах.

Кровельные работы. Кладка кирпичных труб. Вы-

ход в открытые водные пространства (море, озеро

и т.д.). Восхождение в горах

• Ветровые нагрузки 10 м/с и более могут возникнуть при выполне-

нии взрывных работ.

6

Порядок работы

1. По варианту задания из табл. 3 выпишите значения ветровых на-

грузок в регионе за год.

2. Рассчитайте вероятность реализации событий R(A).

Таблица 3 Вариант

задания

(регион)

Количество дней N0 ветровой нагрузки в году

А1

1-3 м/с

А2

8-12 м/с

А3

18-22 м/с

А4

более 30 м/с

А5

более 60 м/с

1 20 100 10 5 -

2 60 100 15 5 -

3 15 150 60 20 5

4 30 200 30 10 -

5 30 150 100 10 5

6 10 200 100 20 5

7 40 250 50 5 -

8 40 200 30 - -

9 60 150 30 10 -

10 30 100 50 40 10

11 80 200 50 10 -

3. Определите силу ветра в баллах по шкале Бофорта (1 балл ≈ 2 м/с или 1 м/с ≈ 0,5 балла).

4. Из табл. 1 и 2 выпишите:

- характерные признаки ветровых нагрузок;

- уровни опасности среды обитания;

- запреты на выполнение отдельных видов работ.

5. Результаты представьте в виде табл. 4.

Таблица 4 Ветровая нагрузка Расчет и выводы

Событие № (по варианту)

Вероятность Уровень

опасности

Баллы Запрет

на работы

А1

1-3 м/с

А2

8-12 м/с

А3

18-22 м/с

А4

более 30

м/с

А5

более 60

м/с

7

Пример решения: Вариант задания А/N0: А1/50; А2/200; А3/40; А4/10; А5/5.

1. Риск ветровых нагрузок за год определяется количеством дней (N0) с

определенной силой ветра (А1, А2, А3, А4, А5) к общему количеству дней в

году N = 360 R1 (A1) = 50/360, R2 (A2) = 200/360, R3 (A3) = 40/360 и т.д.

2. Из табл. 1 выписываются значения ветровых нагрузок: А1=1-3 м/с,

А2=8-12 м/с и т.д.

Определяется сила ветра в баллах: А1 = 2 х 0,5 = 1 балл

А2 = 10 х 0,5 = 5 баллов. 3. Выводы: - максимальная сила ветра (событие А5) равна 60 м/с при риске 0,014; - наиболее вероятная сила ветра в регионе (событие А2) равна 10 м/с (5 баллов), риск события - 0,55. 4. По табл. 2 определяются виды работ, которые запрещаются выпол-нять при данной силе ветра:

- рубка леса (более 8,5 м/с ≈ 4 ÷ 5 баллов); - подъем и установка вертикальных панелей, щитов и т.п. на высоте. Задание 2. Оценка индивидуального риска на производстве По статистическим данным за 2000 год в стране получили травмы на

производстве 400 тысяч человек, из них 10 тысяч – травмы с летальным исходом и 15 тысяч человек стали инвалидами.

Общее количество населения страны 150 млн. человек. Из них 21,5% - пенсионеры и 22,5% – дети. Таким образом, трудоспособное население со-ставляет 56%.

1. Определите риск по травматизму, летальному исходу и инвалидности. 2. Сравните полученные значения с социально приемлемым риском. 3. Определите вероятное количество травмированных на производстве

в СПб, на предприятии. 4. Сделайте выводы.

Задание 3. Оценка индивидуального риска В табл. 5 приведены статистические данные индивидуального риска с

летальным исходом.

Таблица 5 Причина Риск

Автомобильный транспорт 3·10-4

Железнодорожный транспорт 4·10-7

Водный транспорт 9·10-6

Воздушный транспорт 9·10-6

Падение 9·10-5

Утопление 3·10-5

Пожар (ожог) 4·10-5

Электрический ток 6·10-6

8

1. Определите количество погибших (N0) в стране за год, используя

данные табл. 5.

2. Сравните данные и выделите наиболее безопасный вид транспор-та.

3. Определите количество пострадавших при пожаре в бытовых ус-

ловиях. Как показывает статистика, число этих жертв составляет

до 80% от общего числа погибших.

Задание 4. Определение вероятности наиболее значимых причин пожара За год произошло 10243 пожара, по которым установлены следующие

причины их возникновения: поджоги 426

неисправное производственное оборудование 61

неисправленное электрооборудование 1302

электробытовые приборы 326

(в том числе телевизоры) 49

электрогазосварка 136

взрывы 9

самовозгорание веществ 13

неисправность печей и дымоходов 140

нарушение правил эксплуатации 90

неосторожное обращение с огнем 5227

неосторожность при курении 1737

детская шалость с огнем 201

грозовые разряды 1

неустановленные причины 295

1. Определите вероятность пяти наиболее значимых, по вашему мне-

нию, причин пожара.

2. Предложите меры по устранению (снижению) выделенных вами

причин пожара.

Задание 5. Оценка вероятности среднегодовых метеопараметров в СПб

1. Количество ясных и безоблачных дней 31

2. Количество дождливых дней:

- при положительной температуре 126

- при отрицательной температуре 61

3. Количество пасмурных и туманных дней 229

4. Количество дней с отрицательной температурой воздуха 143

9

Порядок работы

1. Определите вероятность реализации метеоусловий в СПб и срав-

ните с метеоусловиями по месту вашего постоянного проживания.

2. Сделайте выводы о влиянии метеоусловий в СПб на здоровье жи-

телей.

Задание 6. Оценка риска хронических заболеваний при неблагоприят-ных условиях проживания

По статистическим данным в Санкт-Петербурге за 2003 год формы хро-

нических заболеваний распределились следующим образом:

1 место – сердечно-сосудистые заболевания - около 12,2 млн. человек;

2 место – органы дыхания (хронический тонзиллит, астма и др.);

3 место – заболевания опорно-двигательного аппарата охватывают

свыше 300 тыс. человек.

Порядок работы 1. Определите риск заболевания с диагнозом: сердечно-сосудистая сис-

тема и заболевание опорно-двигательного аппарата.

При расчете риска необходимо из общего числа населения СПб исклю-

чить детей (22,5%).

2. Укажите основные причины указанных видов хронических заболева-

ний в городе.

3. Какие меры должны быть предприняты для снижения риска указан-

ных заболеваний в СПб.

10

II. Оценка риска сложных систем (априорный анализ опасности)

Реализация любой опасности - это цепь случайных событий, реализуе-

мых в данный момент времени и имеющих свою вероятность.

Пример 1. Рассмотрим сложное событие – пожар, реализация которого возможна только при одновременной реализации 3-х независимых событий

(рис. 1).

Рис. 1.

А1 – наличие горючего материала;

А2 – наличие окислителя (О2);

А3 – источник огня (тепла).

Риск (вероятность) пожара – R(А) определяется как произведение веро-

ятностей 3-х событий, изображаемых логической схемой «И», см. рис.2, и

определяемый по формуле:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )321

3

1

ARARARAiRAR Пi

⋅⋅===

(1)

Рис. 2. Логическая схема «И» сложного события (пожар)

Пример 2. Травма на производстве – событие А при работе с инстру-

ментом.

Рассмотрим сложное событие А, реализация которого возможна по

причине А1 – человеческий фактор или А2 – неисправность инструмента

или А1 и А2 одновременно. События А1 и А2 совместны (рис. 3).

А1 А2

А3

11

Рис. 3. Заштрихованные зоны – условия реализации события А (травма)

Логическая схема вероятности события А (травмы) ИЛИ определяется

по формуле:

( ) ( )[ ] ( )[ ] ( )[ ]21 11111 ARARAiRПAR −⋅−−=−−= (2)

При этом событие А1 может быть следствием ряда причин: состояние

здоровья, утомление, нарушение требований безопасности и т.д. Событие А2 может произойти в результате износа или неисправности инструмента.

Задание 1. Постройте логическую схему вероятности события «Пожар

в лесу».

Последовательность действий:

- Укажите основные (обязательные) условия возникновения пожара.

- Определите возможные причины пожара и постройте «дерево опасно-

стей и причин».

- Укажите наиболее значимые причины пожара (проранжируйте).

- Предположите первоочередные меры предупреждения пожара.

Задание 2. Постройте логическую схему вероятности события «Пожар

в бытовых условиях». Последовательность действий - см. задание 1.

Задание 3. Постройте логическую схему вероятности события «Авто-

мобильная авария на дороге».

Последовательность действий:

- Определите «обязательных» участников сложного события (автомо-

биль, водитель и т.д.).

- Раскройте возможные причины аварии по каждому из «участников».

- Составьте логическую схему причин аварии (причинно-следственные

связи).

- Проранжируйте причины по их значимости.

- Предложите первоочередные меры по предупреждению аварии.

Задание 4. Постройте логическую схему причинно-следственных свя-

зей «Электротравма на производстве».

12

Последовательность действий:

- Определите условия, обеспечивающие электротравму (участников со-

бытия).

- Укажите возможные причины электротравмы и постройте логическую

схему.

- Установите наиболее вероятные причины электротравмы (проранжи-

руйте).

- Предложите первоочередные меры предупреждения электротравмы.

Задание 5. Постройте логическую схему «Авария при транспортировке

груза».

Последовательность действий (аналогичен заданиям 1 - 4).

Контрольные вопросы 1. Дайте определение рисков: приемлемого (допустимого) и остаточно-

го.

2. Укажите практическую ценность знания вероятности реализации

опасных событий в различных сферах жизнедеятельности. Приведи-

те примеры.

3. Укажите причины, которые существенно ограничивают возможно-

сти снижения риска опасных событий.

13

2. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА по «Актам о несчастном случае на производстве»

(апостеорный анализ)

Цель: 1. Исследование причин травматизма по «Актам» (статистиче-

ским данным) предприятия.

2. Определение показателей травматизма.

3. Определение материальных потерь от травматизма и эффек-

тивности мероприятий по снижению травматизма.

Общие сведения. По уровню травматизма лесная и деревоперераба-тывающая промышленности занимают одно из первых мест среди других отраслей.

Травматизм на производстве порождается многими факторами техни-

ческого, организационного, социально-психологического (человеческий

фактор) характера.

Расследование несчастных случаев ведется в соответствии с «Трудовым

Кодексом Российской Федерации» (ст.227-231) и с «Положением об осо-

бенностях расследования н/с на производстве в отдельных отраслях и ор-

ганизациях» - Постановление Министерства Труда РФ № 73 от 24.10.2002.

По каждому случаю травматизма составляется «Акт № _____ о несчастном

случае» по форме Н-1.

Данные документы («Акты») являются исходной информацией для

анализа причин производственного травматизма и разработки на их осно-ве мероприятий по снижению травматизма. При этом первоочередной за-

дачей является установление причинно-следственных связей травматизма. I. Исследование причин травматизма

Определение причин травматизма основывается на анализе несчастных

случаев, имевших место на данном производстве (цех, участок, бригада) за

определенный период, так называемый, апостеорный метод анализа по

статистическим данным. При этом методе отдельные «Акты», дающие

субъективную картину травматизма при достаточном их количестве (от 10

до 20 и более) позволяют повысить объективность в оценке причинно-следственных связей при травматизме.

Для определения потенциально возможных травм, аварий и отказов на

производстве и в сложных технических системах (при их проектировании

или модернизации) используют прогностический (априорный) метод.

14

Порядок выполнения задания

1. Ознакомьтесь с содержанием «Акта» (форма Н-1, форма 2), см. стр. 24.

2. При достаточном количестве «Актов» (более 10) проведите стати-

стическую группировку данных, содержащихся в пунктах «Акта» и

занесите их в табл. 1.

Таблица 1

Статистически сгруппированные данные по «Актам» №№

п/п

Факт из «Акта»

(условное обозначе-

ние)

Пункт

«Акта»

№» «Акта» Итог

1 2 3 …. …. 14 15

1 Профессия постра-

давшего (А1, А2)

5

2 Дата, время н/с (I-IV

кв.); (1,2,3 смена)

1

3 Вид травмы (Р, Н, Зр,

Г, Т)

8

4 Обстоятельства трав-

мы (в1 – в7)

5 Вид оборудования,

инструмента (техни-

ческое состояние)

7

6 Возраст пострадав-

шего (до 20, до 30, до

45, 60 лет)

5

7 Стаж работы по спе-

циальности (до 1, до

15, до 40)

5

8 Пол (м, ж) 5

9 Инструктаж по ОТ

(до 1 года, более)

6

10 Алкоголь (да, нет) 8

11 Число рабочих дней

нетрудоспособности,

Дн

12 Календарные дни не-

трудоспособности,

Днк

3. Рекомендуемые обозначения при заполнении граф 1-15 в табл. 1.

3.1 «Профессия» - группируем по уровню квалификации пострадавше-

го (А1, А2), где:

А1 – работа на станках или с инструментом (высокая квалифика-ция, основная производственная единица, дефицит рабочих, освое-

ние профессии от 5 месяцев до 2-х лет); х) на практике: необходимо указывать профессию пострадавшего (вальщик,

оператор, водитель, слесарь и т.д.).

15

А2 – вспомогательные работы (низкая квалификация, освоение профессии до 3 месяцев).

3.2 «Дата» - группируем по кварталам (I, II, III, IV) или сезонам (З – зима;

В – весна; Л – лето; О – осень); «Время» - группируем по смене (1 смена, 2

или 3).

3.3 «Вид травмы» - делаем выборку по характеристике места травмы: Р –

рука, Н – нога, Зр – глаза, Г – голова, Т – туловище.

3.4 «Обстоятельства травмы» - группируем: в1 – отказ основного оборудования или инструмента;

в2 – отказ или отсутствие системы защиты;

в3 – нарушение требований безопасности (опасное ведение работы);

в4 - неиспользование средств индивидуальной защиты;

в5 – некачественная заготовка;

в6 – неудовлетворительное состояние рабочей зоны;

в7 – человеческий фактор (невнимательность, физическое недомогание,

психофизическое расстройство и т.п.).

3.5 «Вид оборудования» - указываем вид и тип станка или инструмента,

срок службы. х) на практике: очень важны данные показатели.

3.6 «Возраст» - группируем: до 20 лет; от 20 до 30; от 30 до 45 лет; от 45 до 60 лет.

3.7 «Стаж» - формируем в 3 группы: до 1 года; от 1 до 15 лет; от 15 до 40

лет. 3.8 «Пол» - мужской – М и женский – Ж. 3.9 «Инструктаж» - сравнить дату несчастного случая с датой последнего инструктажа (проверкой знаний) по Охране труда – выделяем две группы

до 1 года и более. 3.10 «Алкоголь» - выход на работу в нетрезвом виде обозначаем – Ал. 3.11 Задаются преподавателем. 3.12 Заполняются студентом.

Примечание: Отсутствие каких-либо данных в «Акте» обозначаем в

табл. 1 прочерком. Графа «Факт» в табл. 1 может быть дополнена и про-

длена исходя из сведений из «Акта».

4. После заполнения в табл. 1 граф (1-15) по всем строкам (1-10) подве-

дите графу «Итог» по каждой строке в абсолютном и относительном зна-

чении.

Пример: Строка «Профессия». Итог: А1 = 12(0,8) А2 = 3(0,2), где

12,08,0

2

=+=∑ia

i.

Пример заполнения табл. 1 показан в табл. 2.

16

Таблица 2

Пример заполнения таблицы 1 №№

п/п

Факт из «Акта»

(условное обозначе-

ние)

Пункт

«Акта»

№ «Акта» Итог

1 2 3 … 14 15

1 Профессия постра-

давшего (А1, А2)

5 А1 А1 =12, А2= 3

2 Дата время н/с (I-IV

кв.); (1, 2, 3 смена)

1 II I =10, II =3,

IV=2

3 Вид травмы (Р, Н, 3р,

Г, Т)

8 Н Р-3, Н-5, 3р-

3, Т-4

4 Обстоятельства

травмы (в1 –в7)

7,8 в7 в1=4, в2 =5, в3

=4, в7=2

5 Вид оборудования,

инструмента (техни-

ческое состояние)

7 бен-

зопи-

ла

6 Возраст пострадав-

шего (до 20. до 30, до

45, 60 лет)

5 30-

45

7 Стаж работы по спе-

циальности (до 1, до

15, до 40)

5 до

15

8 Пол (м, ж) 5 М

9 Инструктаж по ОТ

(до 1 года, более)

6 более

10 Алкоголь (да, нет) 8 да

11 Число рабочих дней

нетрудоспособности,

Дн

по за-

данию

5. Представьте данные графы «Итог» в виде гистограмм, дающих на-

глядность информации статданных по всем строкам.

Пример 1. Строка «Профессия», графа «Итог». Строим гистограмму.

Вывод: максимальное количество Nтр 12 травм на производстве в группе

станочников – А1, так называе-

мая группа «риска»

3

17

Пример 2. Строка «Профессия», графа «Итог». Строим гистограмму.

Вывод: максимальное количество ви-дов травм: ноги – 5 (0,33), туловище 4

(0,26), руки и зрение по 3 (0,2).

Рекомендации по РМ:

- обучение по профессии,

- использование СИЗ (очки, рукавицы),

- разработка СКЗ для защиты рук и т.д.

Далее аналогичные гистограммы постройте по данным графы «Итог»

по всем строкам (1-10) и сделайте выводы по каждой причине травма-тизма.

6. Проанализируйте все данные графы «Итог». Постройте обобщенную

логическую схему причинно-следственных связей травматизма на данном

производстве, выделив следующие группы факторов:

- технические факторы, зависящие от работы службы главного инжене-

ра (главного технолога, механика и т.д.).

- человеческий фактор (антропогенные и др.);

- организационные факторы, зависящие от работы отдела кадров, охра-

ны труда, отдела технического контроля и т.д..

Выделите наиболее значимые в каждой группе факторы и укажите их

относительные значения.

Причины травм на произ-

водстве (цех, бригада и т.д.)

ИЛИ

Технические

(технологические)

Человеческий Организационные

(административные)

18

П. 5 – Вид оборудования

П. 4 – Обстоятельства

в1 – отказ оборудования,

инструмента

в2 - отказ СКЗ

П. 3 – Вид травмы

Р -

Н -

ЗГ -

Г -

Т -

П. 4 – Обстоятельства

в3 – нарушение ТБ

в4 – неиспользование

СИЗ

в7 – человеческий фак-

тор

П.6 - Возраст

до 20 -

20-30 -

30-45 -

45-60 -

П. 2 – Время (по сме-

нам)

1 -

2 -

3 -

П. 1 - профессия

П. 9 – Инструктаж

П. 4 – Обстоятельства

в5 – некачественная

заготовка

в6 – неудовлетвори-

тельное состояние рм

П. 2 – Дата или сезон

I -

II -

III -

IY –

П. 7 – до 1 г.

П. 8 – от 1 до 15

П. 10 – от 15 до 40

7. Анализируя данные логической схемы и относительные значения

факторов, укажите приоритетные направления по снижению травма-тизма в каждой группе факторов.

8. Предложите мероприятия, снижающие уровень травматизма на дан-

ном производстве, исходя из следующих условий: сроки реализации меро-

приятий и их экономическая эффективность.

II. Показатели травматизма При оценке уровня травматизма на производстве используются показа-

тели:

- частоты травматизма (Пч);

- тяжести травматизма (Пт);

- показатель нетрудоспособности (Пн).

Показатель частоты травматизма определяется на 1000 работающих

среднесписочного состава:

310⋅=N

NП ТР

ч (1)

где Nтр – количество пострадавших;

N – среднесписочная численность работающих на предприятии.

Показатель тяжести травматизма характеризует среднее количество дней нетрудоспособности, приходящееся на одну производственную трав-

му, и определяется по формуле:

ТР

нТ N

ДП

⋅∑= (2)

где ΣДн – суммарное (итоговое) число рабочих дней нетрудоспособности

19

вследствие травматизма.

При расчете ПТ в случае со смертельным исходом не бывает дней не-

трудоспособности и показатель тяжести травматизма снижается.

Показатель нетрудоспособности определяется как произведение от ПЧ

и ПТ по формуле:

3101000

⋅∑

=⋅

∑⋅⋅=⋅=

N

Д

NN

ДNППП Н

ТР

НТРТЧН (3)

Вышеуказанные показатели травматизма на производстве, определен-

ные за год (квартал) позволяют выявить динамику состояния травматизма в виде графиков

ПТ, Пн

ПЧ

100

75

50

25

Годы

20

III. Оценка материальных потерь от травматизма и эффективности мероприятий по снижению травматизма на производстве

3.1 Оценка ущерба от травматизма определяется по формуле:

( )ТТНТ БВДМ +∑= (4)

где МТ - материальный ущерб, руб;

ΣДH – общее число рабочих дней, потерянных всеми травмированны-

ми;

ВТ – средняя дневная выработка на 1 работающего, руб;

БТ – средний размер выплат по больничным листам за один день в

рублях.

3.2 Показатель материальной тяжести травматизма (удельных потерь),

руб:

Т

ТТ N

MK = (5)

где NТ – число травмированных за отчетный период с потерей трудо-

способности.

3.3. Прирост годового объема производства товарной продукции за отчетный период по сравнению с прошлым годом за счет проведения

мероприятий по предупреждению травматизма (уменьшению рабочих

дней нетрудоспособности, т.е. количества и тяжести травм), руб:

( ) ТГ

НПГНТ ВДДQ ⋅∑−∑= 0 (6)

где ПГНД∑ и Г

НД 0∑ - рабочие дни, потерянные травмированием соответ-

ственно за прошлый год (ПГ) и отчетный год (ОГ);

ВТ - средняя дневная выработка на одного травмированного за про-

шедший год, руб.

Примечание: Средний размер выплат по больничным местам (БТ), оп-

ределяется среднемесячной зарплатой пострадавшего за 1 час, а возмеще-

ние вреда, причиненного застрахованным от несчастных случаев, опреде-

ляется Федеральным законом № 125 и решением Правительства РФ и ус-

танавливается в соответствии с классом профессионального риска дан-ной отрасли (производства).

Задание 1. В соответствии с вариантом задания в табл. 3 выполните расчеты по

разделам II и III.

2. Ответьте на контрольные вопросы.

21

Таблица 3

Исходные данные для расчета Наименование № варианта

1 2 3 4 5

N – общее среднесписочное число ра-

ботающих, чел.

1400 1390 1450 1900 1100

Дк – годовой фонд календарного рабо-

чего времени, дней

263 262 261 265 262

ΣДН – суммарное количество рабочих

дней, потерянное всеми травмирован-

ными, дней

437 295 150 200 420

NТ – число травмированных с потерей

трудоспособности 1 и более одного

дня, чел.

128 92 40 100 120

ВТ – средняя дневная выработка трав-

мированного, руб.

450 460 480 500 490

БТ – средняя дневная выплата по боль-

ничным листам травмированным, руб.

230 220 210 200 220

Контрольные вопросы

1. Укажите, в чем заключается сущность метода «причинно-

следственных связей» при анализе травматизма.

2. Каким образом количество «Актов о несчастных случаях» влияет

на достоверность выводов о причинах травматизма на производ-

стве.

3. Перечислите основные показатели травматизма на производстве. 4. По каким показателям определяются материальные потери пред-

приятия при травматизме.

5. Назовите последствия несчастных случаев на производстве.

6. Предложите меры безопасности, снижающие травматизм.

7. По каким формулам определяется частота и тяжесть несчастных

случаев на производстве.

8. Какие неприятные последствия для пострадавшего возможны при

неправильном оформлении «Акта» или его неоформлении (пре-

небрежении).

9. Укажите, кто обязан участвовать в оформлении «Актов».

22

23

24

3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

Цель: 1. Изучение требований безопасной эксплуатации ПТО.

2. Разработка мер, обеспечивающих безопасные условия труда.

Общие сведения

Основные опасности, возникающие при эксплуатации ПТО (стрелко-

вых, мостовых, башенных, портальных и других кранов, лебедок, грузо-

подъемных машин со стрелой, электрических и ручных талей, экскавато-

ров и т.д.), перемещающихся или стационарных, связаны:

- с падением груза с высоты вследствие разрыва грузового каната;

- с неисправностью грузозахватывающего устройства;

- с нарушением правил страховки;

- с потерей устойчивости и падением, в том числе кранов, устанавли-

ваемых на причале;

- нарушением правил ТБ и т.д.

Безопасность работы ПТО обеспечивается выполнением требований,

разрабатываемых на этапе технологической подготовки производства

(ТПП, раздел – безопасные условия труда). К ним относятся:

- соответствие ПТО условиям по грузоподъемности и высоте груза;

- обеспечение безопасных расстояний от воздушных ЛЭП;

- безопасные условия установки и работы крана вблизи откосов;

- безопасная подкрановая площадка для грузоподъемных машин, пере-

мещающихся по надземному рельсовому пути;

- создание перечня применяемых грузозахватных приспособлений и

графического изображения схем строповки грузов;

- определение опасных зон (строительной площадки, подъездных и

подкрановых путей);

- обеспечение приборами контроля (кренометр, анемометр);

- обеспечение ограждениями легкодоступных частей грузоподъемной

машины (зубчатые, цепные и т.п. передачи; ходовые колеса кранов, пере-

двигающиеся по рельсовому пути; открытые токоведущие части электро-

оборудования);

- ограничители по грузоподъемности, по высоте подъема стрелы и гру-

за, поворота башни и передвижения крана;

- обеспечение звуковой и световой сигнализации. Звуковая - при при-

ближении к ЛЭП. Световая - при опасных для работы ПТО скорости вет-

ра.

25

Строповка груза Строповку следует проводить в соответствии с Правилами устройства и

безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

Строповку крупногабаритных грузов необходимо производить за спе-

циальные устройства, строповочные узлы или обозначенные места в зави-

симости от размера груза, его массы и положения центра тяжести. При

подъеме необходимо использовать инвентарные стропы и захваты. В от-

дельных случаях способы правильной строповки (схемы) разрабатываются

на предприятии с учетом конструктивных особенностей груза (лесомате-

риал, трубы, строительные конструкции, металлопрокат, оборудование и

т.д.), размеров, массы и центра тяжести груза.

Схемы строповки вывешиваются в местах производства работ.

Расчет прочности строп Стальные проволочные канаты, применяемые в качестве грузовых,

стреловых, несущих или тяговых, перед установкой на грузоподъемную

машину проверяют на прочность по формуле:

КS

P

стр

≥ (1)

где Р – разрывное усилие каната, н

Sстр - наибольшее натяжение ветви каната с учетом КПД полиспада;

К – коэффициент запаса прочности стального каната: 3,0<К<9,0 Расчет строп по формуле (1) проводится с учетом числа ветвей – n и уг-

ла наклона их вертикали d.

Рис. 1. К определению зна-

чения натяжения в ветвях

стропов.

При расчете строп общего назначения, имеющих несколько ветвей,

расчетный угол между ветвями должен приниматься равным 900. Для

строп, предназначенных для подъема определенного груза, при расче-

те может приниматься фактический угол. При расчете строп для подъ-

ема грузов с обвязкой или зацепкой крюками, кольцами или серьгами

коэффициент запаса прочности канатов должен приниматься не менее

26

6. Пеньковые и хлопчатобумажные канаты допускаются для изготов-

ления стропов и грузовых сеток. Расчет строп из пеньковых и хлопча-

тобумажных канатов производится по формуле (1) с учетом числа вет-

вей канатов и угла наклона их к вертикали. При этом коэффициент за-

паса прочности должен быть не менее 8.

При известном весе груза – Q, натяжение, возникающее в каждой

ветви – S, определяется по формуле:

n

mQ

n

QSстр =

×=

αcos, н (2)

где m – коэффициент, зависящий от угла α:

при α=0 m=1; при α=300 m=1,15; при α=45

0 m= 1,42; при α=60

0 m=2,0.

Длина ветвей стропы – С (рис. 1) определяется по формуле:

αsin2×=

BC , м (3)

где В – расстояние между точками крепления ветвей стропы по диаго-

нали, м.

Далее по табл. 1 выбирается диаметр стального каната – d, мм, для

строп. По табл. 2 выбирается диаметр блока – D, мм, огибаемого стальным

канатом, см. рис. 2.

27

Таблица 1

Выбор диаметра – d стального каната для стропов

Примечание: Данные получены по формуле (1) при коэффициенте запа-

са прочности к=6 и пределе прочности проволоки каната 160 МПа (160

кгс/мм2).

28

2 а

2 б

Рис.2. К определению диаметра D блока или барабана:

2 а - 1 – канат; 2 – канатный блок;

2 б - Блоки грузовые механические одно- и многороликовые, конструкция которых

исключает спадание каната.

Таблица 2

Диаметр блока D, огибаемого стальным канатом

№

п/п

Тип грузоподъемной машины

Привод ме-

ханизма

Режим рабо-

ты механиз-

ма

Наименьший

допустимый

диаметр бло-

ка D

1 2 3 4 5

1 Грузоподъемные машины всех ти-

пов, за исключение стреловых кра-

нов, электроталей и лебедок

Ручной

Машинный

–

Легкий

Средний

Тяжелый

Весьма тя-

желый

18d

20d

25d

30d

35d

2 Краны стрелковые:

механизмы подъема груза и стрелы

Механизмы для монтажа крана

Ручной ма-

шинный

То же

–

Легкий

Средний

Тяжелый

Весьма тя-

желый

-

16d

16d

18d

20d

25d

16d

29

Продолжение табл. 2 1 2 3 4 5

3 Электрические тали:

существующие

проектируемые

-

-

-

-

20d

22d

4 Грейферные лебедки:

грузоподъемных машин, указанных

в п.1; стрелковых кранов

-

-

-

-

30d

20d

5 Блоки грейферов - - 18d

6 Лебедки:

Для подъема грузов

Для подъема людей

Ручной

Машинный

Ручной

Машинный

-

-

-

-

12d

20d

16d

25d

Пример 1. Расчет стального стропа для подъема груза. Вес груза Q = 63000н, число ветвей стропа n = 4, коэффициент запаса

прочности К =8, угол стропа с вертикалью 030=α . Расстояние между точ-

ками крепления ветвей стропа В = 2 м.

Решение. Натяжение в ветви стропа по формуле 2

нn

QmSстр 5,18112

4

6300015,1 ===

Расчетное разрывное усилие при коэффициенте запаса прочности К = 8

составит

Рр = К·Sстр = 8·18112,5 = 144900 н

По табл. 1 выбираем канат диаметром d = 18 мм с наиболее близким

большим разрывным усилием к расчетному значению.

Длина ветвей стропа определяется по формуле

=⋅

=⋅

=5,02

2

sin2 αВ

C 2 м

По табл. 2 выбираем диаметр блока для стрелового крана

D = 16·d = 16·18 = 288 мм

Определение опасной зоны при работе ПТО

Опасная зона при работе ПТО определяется радиусом окружности, в

пределах которой может упасть кран с грузом, а также транспортным пу-

тем, по которому перемещают груз.

Расстояние возможного отлета груза зависит от высоты подъема – h, м,

вылета стрелы крана – Чс и длины груза – Lгр., см. рис. 3. Для мостовых и

козловых кранов Чс = 0.

30

Рис. 3. Схема для определения радиуса падения груза

При этом радиус опасной зоны определяется по формуле

R = Чс + Н (4)

где Н, м – наибольший возможный отлет груза при падении определя-

ется по формуле

Н = Чх +Lгр /2 ≈0,3h + Lгр /2 (5)

Уточненное значение радиуса определяется по формуле:

( )[ ] ( )22/cos1 грc LChЧR +−+= α (6)

Места производства погрузо-разгрузочных работ включают подъездные

пути и транспортные развязки и являются зоной повышенной опасности,

как для персонала, так и для населения. Данные зоны должны быть обес-

печены достаточным освещением, отвечающим нормативным требовани-

ям, знаками безопасности, иметь звуковую и световую сигнализацию.

Пример 2. Определение радиуса опасной зоны Rоп при работе автомо-

бильного крана при условии: максимальный вылет стрелы Ч = 12 м, высота

подъема груза h = 8 м, длина ветви стропа С = 2м, угол между ветвью

стропа и вертикалью 030=α , половина длины конструкции груза 0,5L = 2

м.

31

Решение: ( )[ ] мR 5,14286,012812 2 =+−+= .

Оценка устойчивости ПТО выполняется для стрелковых и пор-тальных кранов

При расчете коэффициента грузовой устойчивости КГУ без учета допол-

нительных нагрузок принимают: вертикальное положение крана, макси-

мальный вылет стрелы, действующий на кран вес груза Q. При этом Кгу

определяется как отношение момента, создаваемого весом всех частей

крана МQk, к моменту, создаваемым грузом МQ

4,1≥=Q

QKГУ М

МК (7)

В реальных условиях на устойчивость крана влияют дополнительные

нагрузки: ветровая нагрузка, центробежные и инерционные силы при пе-

ремещении груза, угол наклона крана и т.д. В этом случае значение коэф-

фициента устойчивости крана КГУ допускается

Кгу 15,1≥ (8)

Порядок выполнения работы

1. Ознакомьтесь с общими Правилами безопасной строповки груза (см.

«Пособие стропальщика»). Строповку крупногабаритных грузов (металли-

ческих, железобетонных и др.) необходимо производить за специальные

строповочные узлы или обозначенные места в зависимости от центра тя-

жести и массы груза. Выбор строп (полужестких, цепных, петлевых и др.),

струбцин, монтажных скоб необходимо выбирать по рекомендуемым схе-

мам захвата и перемещения с учетом характера груза (бревна, доски, кон-

тейнер и т.д.). Места захвата должны обеспечить симметрию при переме-

щении груза (см. «Пособие стропальщика»).

2. В соответствии с вариантом задания в табл. 3 разработайте схему

строповки заданного груза. Выполните эскизную прорисовку строповки, укажите способ захвата, центр тяжести, габариты груза.

3. Выполните расчет стропа (пример 1), используя эскизную прорисов-

ку схемы захвата. Выберите канат и укажите диаметр блока.

4. Определите размеры опасной зоны (пример 2) при работе ПТО по ва-

рианту из табл. 4.

Сделайте эскиз опасной зоны с указанием ее размеров.

5. Оцените устойчивость ПТО (пример 3).

6. Предложите информационные меры безопасности для работающих в опасной зоне и для населения. Предложите знаки безопасности [ГОСТ

12.4.026-01], звуковые и световые сигналы. Укажите СИЗ для персонала

[ГОСТ 12.4.011-89]

32

7. Ответьте на контрольные вопросы.

Таблица 3

Варианты данных для расчета требований безопасности

при работе подъемно-транспортного оборудования №№

п/п

Вид переме-

щаемого

груза

Вес

груза,

Q,H

Длина

груза,

L, м

Чис-

ло

вет-

вей

троса,

n

Коэффи-

циент за-

паса

прочности,

К

Угол

стро

пы,

α

Расстояние

между точ-

ками креп-

ления строп,

В, м

1 Пакет пилома-

териалов

3000 6 4 5 60 6,8

2 Стопа ДСП 6000 2,0 4 5 45 2,2

3 Стопа ДСП 9000 2,0 4 6 45 2,3

4 Стопа фанеры 4000 2,0 4 5 45 2,1

5 Пакет заготовок 1500 2,5 4 5 30 3,0

6 Станок дерево-

обрабатыв.

12000 3,0 4 8 60 4,0

7 Строительное

перекрытие

(плита)

60000 5,0 4 8 60 6,0

8 Пакет бревен 2500 6,0 2 8 30 5,4

9 Бочка 1000 2,0 2 6 60 1,6

10 Контейнер 40000 3,5 4 8 60 4,0

11 Дерево с комом

земли

1000 2,5 2 6 30 2

Таблица 4

Варианты для расчета опасной зоны №№

п/п

Условия работы ПТО

(размер РЗ, м)

Основные

размеры

Рекомендуемые

№ варианта табл.3

1 Портальный кран, рельсовые пути

(200 м)

Чс = 15 м

h = 12 м

1, 3, 10

2 Автомобильный кран, промпло-

щадка (50х50)

Чс = 10 м

h = 6 м

1, 3, 4, 6

3 Башенный кран, рельсовые пути

(150 м)

Чс = 20 м

h = 16 м

7, 5, 9

4 Грузоподъемная машина в зоне

ЛЭП

Чс = 12 м

h = 10 м

2, 8, 9

Контрольные вопросы

1. Перечислите виды механических опасностей при движении и погру-

зо-разгрузочных работах подъемно-транспортного оборудования (ПТО).

Укажите опасные зоны.

2. Укажите, какие технические и природные факторы влияют на безо-

пасность работы ПТО.

3. Перечислите меры личной безопасности персонала ПТО.

33

4. Назовите организационные и информационные меры и средства

безопасности, обязательные при работе ПТО.

5. Какими приборами осуществляется контроль безопасности условий

труда при работе ПТО.

34

Пособие по безопасности пи строповке груза

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

4. ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Цель: 1. Ознакомление с условиями обеспечения электробезопасно-

сти в сетях до 1000 В.

2. Расчет заземляющего устройства.

Общие сведения

В практике лесозаготовительной и лесоперерабатывающей промыш-

ленности используются электрические сети, различные по напряжению,

частоте, режиму нейтрали в зависимости от условий работы электроуста-

новок (ЭУ). По режиму нейтрали при напряжении до 1000 В в соответст-

вии с ПУЭ применяют сети трехпроводные с изолированной нейтралью и четырехпроводные с глухозаземленной нейтралью.

Электрические сети с изолированной нейтралью применяются в мало-

разветвленных сетях, во временных и переносных ЭУ при повышенной

электроопасности.

Сети четырехпроводные применяются в условиях высокой влажности и

агрессивной среды, при большой разветвленности сети, где емкостные то-

ки достигают больших значений, опасных для человека.

При эксплуатации электроустановок причинами электротравмы могут

быть:

- прикосновение человека к металлическому корпусу электрооборудо-

вания, оказавшегося под напряжением вследствие разрушения изоляции

(рис. 1а);

- попадания человека в зону «растекания» тока при соприкосновении

оголенного провода с токопроводящей поверхностью (металлический или

влажный пол, земля и т.п.) (рис. 1б).

а)

б)

Рис. 1. Схемы попадания человека под напряжение

55

Максимальное значение тока, протекающее через тело человека, определяется напряжением прикосновения Uпр и сопротивлением тела че-

ловека Rh, равным 1000 Ом, по формуле

hI =h

пр

R

U

Основным средством защиты от возникновения напряжения прикосно-

вения а ЭУ является поддержание сопротивления изоляции в соответствии

с нормативными требованиями. Однако на практике выполнение этих тре-

бований затруднено. Для защиты человека от поражения электрическим

током в приведенных случаях используют защитное заземление или за-нуление [ГОСТ 12.1.030-81].

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое со-

единение части электроустановки, нормально не находящейся под напря-

жением, с заземляющим устройством (ЗУ). Занулением в электроустанов-

ках до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей ЭУ, нормально

не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генера-

тора или трансформатора в сетях трехфазного тока [ПУЭ - 200] (рис. 2).

а)

б)

Рис. 2. Принципиальная схема защитного заземления (а) и зануления (б)

Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части

ЭУ, доступные для прикосновения человека: корпуса электрических ма-

шин, трансформаторов, аппаратов, светильников; каркасы распредели-

тельных щитов, щитков, шкафов; металлические корпуса передвижных и

переносных электроприемников; оборудование, расположенное на движу-

щихся частях машин и механизмов; металлические конструкции и оболоч-

ки кабелей, соединителей, проводов и т.п.

Заземление и зануление ЭУ не требуется при номинальных напряже-

ниях менее 50 В переменного тока, за исключением ЭУ во взрывоопасной

зоне; если вторичная обмотка трансформатора питает сварочный агрегат.

Допустимые значения сопротивления ЗУ. По требованиям ПУЭ в

сетях с изолированной нейтралью (рис. 2а) сопротивление ЗУ должно

56

быть не более 4 Ом. При мощности генераторов и трансформаторов 100

кВА и менее ЗУ могут иметь сопротивление не более 10 Ом. В сетях с

глухозаземленной нейтралью (рис. 2б) сопротивление ЗУ не должно

превышать 4 и 8 Ом при линейных напряжениях соответственно 380 В и

220 В.

Виды заземляющих устройств. Различают естественное и искусст-

венное ЗУ. Естественные используют нетоковедущие металлические эле-

менты промышленных конструкций, располагаемых под землей. Искусст-

венные заземлители различают по конструктивному исполнению: контур-ное ЗУ обеспечивает выравнивание потенциала на защищаемой террито-

рии цеха или открытой площадки (рис. 3а); выносное ЗУ (рис. 3б) устраи-

вают при невозможности размещения заземлителя на защищаемой терри-

тории, при рассредоточенном размещении ЭО, при высоком сопротивле-

нии грунта (скалы, песок и т.п.); одиночное ЗУ - при разовой работе с ЭО

или электроинструментом.

а) контурное

б) выносное

Рис. 3. Схема защитного заземления

1 – электрооборудование; 2 – шина (магистраль) заземления в цехе;

3 – заземляющее устройство; 4 – заземляющий проводник.

При сооружении искусственных заземлителей используют вертикаль-

ные или горизонтальные электроды, углубленные в землю (рис. 4) с глуби-

ной заложения h до 0,5 – 0,8 м.

На практике используют различные конструктивные решения защитно-

го устройства: одиночный вертикальный с выходом на поверхность; оди-

ночный горизонтальный с заглублением; вертикальный контурный или

выносной; горизонтальный с группой электродов и др.

57

а) вертикальный

б) горизонтальный

Рис. 4. Конструкция заземляющего устройства

На рис. 4 приведены обозначения конструктивных элементов: l -

длина электродов, h – глубина заложения, t – расстояние от поверхности

земли до средины электрода, d – диаметр электрода круглого сечения, вy –

ширина полки уголка (угловая сталь), в – ширина полосовой стали.

Вертикальные электроды длиной l от 2,0 до 3,0 м из трубной или прутковой стали, стальных стержней располагают в ряд или по контуру.

Не допускается использовать в ЗУ электроды и проводники из алюминия.

Электроды соединяют между собой горизонтальной металлической

пластиной (в). Расстояние между электродами a рекомендуется не менее

2,5 м. При контурном заземлении отношение a/l рекомендуется 3, а при рядном - a/l принимается 2 – 3.

Горизонтальные ЗУ выполняют из стальных полос или круглой стали

длиной l от 5 м и более. Присоединение заземляющих проводников к заземляющему контуру и

заземляемым конструкциям (элементам, расположенным под землей) вы-

полняется сваркой, а к корпусам машин, аппаратов и т.п. – болтовым со-

единением, обеспечивающим надежный электрический контакт.

В процессе эксплуатации техническое состояние ЗУ периодически кон-

тролируется визуально и замером сопротивления: цеховые - 1 раз в год, ос-

тальные - 1 раз в 10 лет. Данные контроля заносятся в паспорт ЗУ.

Защитное заземление обеспечивает безопасность людей при нарушении

изоляции токоведущих частей ЗУ; защиту ЭО от перенапряжения; защиту

сооружений от атмосферного электричества (молниезащиту); защиту от

статического электричества.

58

2. Порядок расчета защитного заземлителя в однородной земле

В ходе расчета определяется значение сопротивления ЗУ, выбираются и

рассчитываются конструктивные элементы, количество заземлителей

(электродов) – групповые ЗУ. Сопротивление ЗУ в первую очередь опре-

деляется удельным сопротивлением грунта (ρρρρ, Ом см), в котором размеща-

ется заземлитель, и климатическими условиями. Данные грунта приведены

в табл. 1.

Таблица 1

Приближенные значения удельных электросопротивлений грунтов Грунт, вода Удельное сопротивление ρ, Ом м

пределы колебаний при влажности до 20 %

к массе грунта

Песок 400 – 700 700

Супесок 150 – 400 300

Глина 8 – 70 40

Суглинок 40 – 150 100

Торф 10 – 30 20

Чернозем 9 – 53 20

Каменистый 500 – 800 -

Скалистый 104 – 10

7 -

Крупнозернистый песок с

валунами

- 10 – 20

Вода морская 0,2 1

Вода речная 10 - 100 50

Определение сопротивления одиночного электрода 1. При вертикальной конструкции ЗУ с заглублением hв

- если электрод – труба с диаметром d, см (рис. 4а)

−+

+=lt

lt

d

l

lRтр

4

4lg

2

12lg366.0

ρ (1)

где 2

lht b +=

- если электрод – угловая сталь и ширина полки уголка вy, то в фор-

муле (1) принято d = 0,95 вy.

2. При вертикальной конструкции заземлителя (электрод – труба) с

выходом на поверхность (hв=0)

d

l

lRтр

4lg366.0

ρ= (2)

59

3. При горизонтальной конструкции заземлителя с заглублением hг

(рис. 4б)

-если электрод – полоса

Г

ГГ вh

l

lR

22lg366,0

ρ= (3)

-если электрод круглого сечения, то в формуле (3) в=2d.

2 Определение необходимого количества заземлителей (электродов)

ЗУдоп

тр

R

Rn = или

ЗУдоп

Г

R

Rn = (4)

где RЗУдоп – нормативное допустимое значение ЗУ по ПУЭ.

3 Уточнение расположения электродов в грунте ЗУ (контурное, вы-

носное, вертикальное, горизонтальное). Определение расстояния а между

электродами. Выполняется эскизная прорисовка ЗУ, аналогичная рис. 4.

4 Определение коэффициента использования (взаимного экраниро-

вания) электродов - η в зависимости от числа электродов n, отношения a/l и конструктивного исполнения ЗУ по табл. 2, 3, 4 (ηв и ηГ).

Таблица 2

Значение коэффициента использования ηв вертикальных заземлителей

при контурном заземлении Отношение расстоя-

ния между заземли-

телями к их длине,

a/l

Число вертикальных заземлителей, n

4 6 10 20 40 60 100

1 0,69 0,61 0,55 0,47 0,41 0,39 0,36

2 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,55 0,52

3 0,85 0,80 0,76 0,71 0,67 0,65 0,62

60

Таблица 3

Значение коэффициента использования ηв вертикальных

заземлителей при выносном заземлении Отношение расстояния

между заземлителями к их

длине, a/l

Число вертикальных заземлителей, n

2 3 5 10 15 20

1 0,85 0,78 0,70 0,59 0,55 0,49

2 0,91 0,86 0,81 0,74 0,69 0,68

3 0,94 0,91 0,86 0,81 0,78 0,77

Таблица 4

Значение коэффициента использования ηГ горизонтальных заземлителей Число за-

землителей,

n

Длина каждого

заземлителя, м

Расстояние между параллельно расположенными за-

землителями, а, м

1 2,5 5 10 15

5

15 0,37 0,49 0,60 0,73 0,79

25 0,35 0,45 0,55 0,66 0,73

50 0,33 0,40 0,48 0,58 0,65

75 0,31 0,38 0,45 0,53 0,58

100 0,30 0,36 0,43 0,51 0,57

200 0,28 0,32 0,37 0,44 0,50

10

15 0,25 0,37 0,49 0,64 0,72

25 0,23 0,31 0,43 0,57 0,66

50 0,20 0,27 0,35 0,46 0,53

75 0,18 0,25 0,31 0,41 0,47

100 0,17 0,23 0,28 0,37 0,44

200 0,14 0,20 0,23 0,30 0,36

20

15 0,16 0,27 0,39 0,57 0,64

25 0,14 0,23 0,33 0,47 0,57

50 0,12 0,19 0,25 0,36 0,44

75 0,11 0,16 0,22 0,31 0,38

100 0,10 0,15 0,20 0,28 0,35

200 0,9 0,12 0,15 0,22 0,26

5. Определение необходимого количества электродов Зy c учетом их

взаимного экранирования

B

nn

η0= или

Г

nn

η0= (5)

6. Определение длины полосы, соединяющей электроды заземлителя

(полосовой заземлитель) – Lп, м и ее сопротивления Rп, Ом в соответствии

со схемой размещения электродов в грунте:

при расположении электродов по контуру

naLn ⋅⋅= 05,1 (6)

61

при расположении электродов в ряд

( )105,1 −⋅⋅= naLn (7)

вh

L

LR п

пп

22lg366,0

ρ= (8)

7. Определение коэффициента использования соединяющей полосы

в зависимости от числа вертикальных заземлителей, отношения расстояния

между вертикальными заземлителями к их длине и конструктивного ис-

полнения заземляющего устройства:

ηп – для контурного заземления по табл. 5,

ηп – для выносного заземления по табл. 6.

Таблица 5

Коэффициент использования ηп горизонтальных соединяющих

полос при контурном заземлении Отношение рас-

стояния между

заземлителями к

их длине, a/l

Число вертикальных труб, n

4 6 8 10 20 30 50 70 100

1 0,45 0,40 0,36 0,34 0,37 0,24 0,21 0,20 0,19

2 0,55 0,48 0,43 0,40 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24

3 0,70 0,64 0,60 0,56 0,45 0,41 0,37 0,35 0,33

Таблица 6

Коэффициент использования ηп горизонтальных соединительных полос

при выносном заземлении Отношение расстояния

между заземлителями к их

длине, a/l

Число вертикальных заземлителей, n

4 5 8 10 20 30 50 65

1 0,77 0,74 0,76 0,62 0,42 0,31 0,21 0,30

2 0,89 0,86 0,79 0,75 0,56 0,46 0,36 0,34

3 0,92 0,90 0,85 0,82 0,68 0,58 0,49 0,47

62

8. Расчет результирующего сопротивления - RЗУ, Ом искусственного

группового заземлителя

nRR

RRR

Пптр

ПтрЗУ ⋅⋅+⋅

⋅=

ηη (9)

9. Полученное значение Rзу сравнивается с нормативным значением.

При этом RЗУ не должен превышать значение RЗУдоп по ПУЭ и в то же время

не должно быть значительно меньше предельно допустимого (нормативно-

го) значения, так так это приводит к значительным экономическим поте-

рям.

Примеры расчетов заземляющих устройств

Пример 1. Необходимо рассчитать заземляющее устройство для мастерской.

Мощность трансформатора, питающего электрооборудование в мастер-

ской 25 кВА.

Решение 1. Определяем из ПУЭ-2000 нормированное сопротивление заземляю-

щего устройства при напряжении сети менее 1000В и мощности питающе-

го трансформатора менее 100 кВА

ОмR допзу 10. ≤

2. Выбираем тип ЗУ: выносное вертикальное. Заземлители (электроды) -

трубы, длиной ℓ = 3 м, диаметром d = 5 см. Глубина заложения R = 0,8 м.

Грунт - суглинок.

3. Находим по табл.1 ρ = 100 Ом·м. С учетом климатической зоны вво-

дим коэффициент К3 = 1,6. Значение ρ = 1,6·100 =160 Ом·м.

4. Определяем сопротивление одиночного электрода (трубы) по форму-

ле (1)

Омggt

tg

dgRТр 3,43

33,24

33,24

2

1

05,0

32

3

160366,0

4

4

2

12366,0 =

−⋅

+⋅+

⋅=

−

++= ll

l

ll

ll

l

ρ

5. Определяем ориентировочное число одиночных заземлителей

3,410

3,43

.

0 ===допзу

Тр

R

Rn

Принимаем n0 = 5 шт.

Размещаем электроды в ряд на расстоянии друг от друга а = 3 м.

6. Находим по табл. 3 коэффициент использования заземлителя 70,0=Вη

7. Определяем необходимое число заземлителей с учетом экранирова-

ния

63

1,77,0

50 ===В

nn

η

Принимаем n = 7 шт.

8. Определяем сопротивление растеканию тока соединяющей полосы

(длиной ℓ = 1,05·3·6=19 м, стальная полоса шириной в = 5 см, толщиной 1

см) по формуле (8)

Омghв

Lg

LR n

nп 6,12

8,005,0

192

19

160366,0

2366,0

22

=⋅

⋅=

⋅= ll

ρ

9. Находим по табл. 6 коэффициент использования соединяющей полосы 76,0=nη

10. Определяем сопротивление заземляющего устройства выносного,

вертикального

ОмRзу 76,576,03,4370,06,127

6,123,43=

⋅+⋅⋅⋅

=

Значение Rзу =5,8 Ом меньше допустимого (нормативного) сопротивле-

ния ЗУ по ПУЭ-2000 Rзу .доп ≤10 Ом.

Пример 2. Расчет заземляющего устройства электрической лебедки Временное заземление электролебедки, установленной на берегу реки с

глинистым грунтом. Длина заземлителей 1,80 м, диаметр – 6 см, ЗУ – вер-

тикальное, выносное.

Решение: 1. По табл. 1 находим ρ = 40 Ом·м.

2. Определяем сопротивление одиночного заземлителя

Омgd

lg

iRТр 7,18

06,0

80,14

80,1

40366,0

4366,0 =

⋅⋅== ll

ρ

3. Определяем необходимое число временных заземлителей без учета

экранирования

87,110

7,180 ===

зу

Тp

R

Rn

Принимаем n = 2 шт.

4. Определяем коэффициент использования вертикальных заземлителей

по табл.3. (85,0=Bη при расстоянии между заземлителями, равном дли-

не заземлителя а/ℓ=1).

64

5. Определяем общее сопротивление двух заземлителей с учетом коэф-

фициента использования:

[ ]ПУЭОмRОмR зуобщ 1082

85,07,18==

⋅= p .

Пример 3. Расчет защитного заземления с использованием двух труб Для заземления электрооборудования деревообрабатывающего участка

используются две трубы, уложенные горизонтально на глубине 1,5 м под

фундаментом здания. Грунт-чернозем. Диаметр труб 30 см, длина 100 м.

Трубы расположены параллельно друг к другу с расстоянием 80 см.

Решение: 1. Определяем по табл. 1 ρ = 20 Ом·м.

2. Определяем сопротивление одной трубы по формуле (3).

Омghd

LgRТр 31,0

5,13,02

102

100

20366,0

2

2

2366,0

42

=⋅⋅

⋅=

⋅= ll

ρ

3. Определяем коэффициент использования электродов (двух труб) по

табл. 4 (L=100 м, а ≈1 м). 30,0=Гη

4. Определяем расчетное сопротивление двух труб с учетом взаимного

экранирования

Омn

RR ГТр

зу 05,02

3,031,0=

⋅=

⋅=

η

Rзу <<Rзу.доп = 4 Ом.

Пример 4. Расчет группового заземляющего устройства деревооб-рабатывающего цеха Здание цеха площадью 10х20 м. Материал для заземлителей (электро-

дов) – уголковая сталь 60х60 мм длиной 2,5 м. Соединительная полоса –

сталь 10х50 мм. Грунт – суглинок. Глубина залегания вертикальных элек-

тродов 0,5 м.

Решение: 1. По табл. 1 определяем ρ = 100 Ом·м.

2. Определяем сопротивление растекания тока одиночного вертикаль-

ного электрода по формуле (1), учитывая d =0,95·ву =0,95·6

OмggRTp 75,305,275,14

5,275,14

2

1

057,0

5,22

5,2

100366,0 =

−⋅

+⋅+

⋅= ll

3. Определяем количество электродов ЗУ

7,74

75,30

.

0 ===допзу

Тр

R

Rn

Принимаем n0 = 8 шт.

65

4. Для контурного ЗУ, рис. 3а расстояние между электродами опреде-

ляем с учетом периметра ЗУ по контуру площади цеха (11х21), м

равным

(11+21) х 2 = 64 м

Расстояние между электродами а равно

мa 88

64==

5. Находим коэффициент использования вертикальных электродов по

табл. 2 при условии а/ℓ =8/2,5 и n0 = 8 равным 78,0=Вη

6. Определяем необходимое число электродов ЗУ

25,1178,0

80 ===В

nn

η

Принимаем количество электродов n = 12 шт.

7. Определяем длину соединяющей полосы мanLn 8,10081205,105,1 =⋅⋅=⋅⋅=

8. Находим по табл. 5 коэффициент использования соединяющей поло-

сы ηn =0,56.

Рассчитываем сопротивление соединяющей полосы

Омgnв

gS

RТ

Гn 6,1

5,005,0

8,1002

8,100

100366,0

2366,0

22

=⋅

⋅=

⋅= l

ll

l

9. Определяем общее сопротивление ЗУ по формуле (9).

5,11278,06,156,075,30

6,175,30=

⋅⋅+⋅⋅

=зуR Ом

Значение Rзу =1,5 Ом меньше допустимого Rзу.доп = 4 Ом [ПУЭ·2000].

Задание и данные для расчета заземляющего устройства

1. Выполнить расчет заземляющего устройства в соответствии с вари-

антом индивидуального задания в табл. 7.

2. Представить принципиальную электрическую схему защитного за-

земления или зануления.

3. Выполнить эскизную прорисовку ЗУ с указанием конструктивного

решения и способа размещения электродов (вертикальное, горизон-

тальное, контурное, выносное, в ряд и т.д.).

4. Ответить на контрольные вопросы.

66

Контрольные вопросы

1. Принцип действия устройства защитного заземления и зануления.

2. При каких неисправностях и авариях электроустановок ЗУ выполня-

ет защитную функцию.

3. В каких случаях рекомендуется использовать контурное, выносное

или одиночное ЗУ.

4. Как влияет характер и влажность грунта на величину сопротивления

ЗУ.

5. Укажите особенности конструктивного исполнения ЗУ в стационар-

ных, передвижных и переносных электроустановках.

6. Какой материал и виды крепления используются в ЗУ.

7. Укажите периодичность контроля ЗУ.

8. Каким документом декларируется нормативное значение ЗУ и пе-

риодичность его контроля.

67

68

5. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ЭВМ

Цель. Освоение методики аттестации рабочего места (рабочей зоны)

по условиям труда.

Порядок аттестации РМ по условиям труда утвержден Приказом

Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 31.08.2007

№ 569.

Задание 1. Составить карту оценки условий труда РМ пользователя

ПК по всей группе санитарно-гигиенических требований (табл. 1).

Таблица 1 №

п/п

Фактор производ-

ственной среды

Ед-

цы

изм.

Нормативное

значение

Фактическое

значение

Класс

условий

труда

Нормативный

документ

Задание 2. Анализ и оценка причин травматизма на рабочем месте

пользователя (табл. 2).

Таблица 2

№ п/п Причина

травматизма

Вид травмы Вероятность

травмы

Тяжесть по-

следствий

Задание 3. Используя «матрицу риска» оценить уровень риска проф-

заболеваний и травматизма на РМ пользователя ПК.

69

Вер

оятн

ость

Умеренный

риск

Значительный

риск

Недопустимый

риск

Малый риск Умеренный

риск

Значительный

риск

Малозначимый

риск

Малый риск Умеренный

риск

Тяжесть последствий

Малозначимый риск – соответствует нормально-безопасным условия

труда.

Недопустимый риск – прямая угроза жизни и здоровью человека.

Задание 4. По результатам оценок сделать выводы и рекомендации

по улучшению безопасности условий труда.

70

6. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ И МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Цель: 1. Выявить условия, влияющие на распространение лесных

пожаров.

2. Дать практические рекомендации по защите персонала и

ликвидации очагов пожара.

Общие сведения

При работе в лесу возможно возникновение пожара. Различают три ос-

новных пожара: верховой, торфяной (подпочвенный) и низовой. Верховой

и торфяной пожары составляют до 30% от общего количества лесных по-

жаров. Низовой пожар - до 70%, то есть является самым массовым и, как

правило, возгорание происходит в районах проживания, отдыха или рабо-

ты людей.

При низовом пожаре горят: сухая трава, листва, мох, подлесок, валеж-

ник, пни и т.п. Распространяется низовой пожар при незначительной силе

ветра до 5 м/с, высота огня при этом достигает 0,5-1,5 м. Скорость распро-

странения низового пожара незначительна до 4,0 м/мин. При увеличении

ветра лесной пожар переходит в верховой, при котором происходит сгора-

ние и обрушение деревьев, скорость пожара резко возрастает.

Поражающие факторы при лесном пожаре

Повышенная температура, пламя, искры. Нагретый воздух при вды-

хании приводит к поражению дыхательных путей, удушью и смерти. По-

лучение ожогов 2-ой степени (до 30% поверхности тела) приводит в боль-

шинстве случаев к летальному исходу и происходит при температуре ок-

ружающей среды от 700С и выше.

Температура воздуха при пожаре может достигать 700-10000С.

Выделение токсичных продуктов горения. При этом основная причи-

на гибели людей – отравление угарным газом (С0), который в 200-300 раз

активнее чем кислород реагирует с гемоглобином крови, вызывая резкое

снижение кислорода в организме человека.

Понижение содержания кислорода в окружающей среде. Опасной яв-

ляется концентрация кислорода 14%, при ней человек теряет координацию

движения, ухудшаются двигательные и умственные функции организма.

Резкое снижение видимости вследствие задымления, что приводит к

дезориентации людей.

Падение деревьев, стволов наносит увечья, что может происходить как

при пожаре, так и после на месте пожарища.

71

При любом пожаре первоочередной мерой безопасности является эва-куация людей. Дальнейшие действия должны быть направлены на локали-

зацию и тушение пожара, а также возможных повторных самовозгораний.

Обеспечение средствами индивидуальной защиты (СИЗ) персонала,

привлекаемого к тушению лесного пожара включает: каску, подшлемник,

рукавицы, фартук прорезиненный, сапоги кирзовые, очки защитные, про-

тивогаз со специальным противодымным патроном, респиратор, костюм

лесного пожарного, огнеупорную накидку, костюм энцефалитный термо-

устойчивый, комплект пожарного индивидуальный.

Лесные пожары приходится тушить в труднодоступных местах, где

спецтехника не может пройти. Поэтому такая работа является особо опас-

ной.

Способы борьбы с низовыми лесными пожарами

1 Захлестывание кромки низовых пожаров. Этот способ эффективен при тушении кромки пожара на легких почвах

с покровом из мхов и лишайников. Двое рабочих за 1 час работы могут

потушить до 600 м кромки низового пожара.

2 Тушение засыпкой кромки пожара грунтом. Этот способ наиболее предпочтителен, так как грунт имеется в неогра-

ниченном количестве. Грунт выкапывают лопатами и кромку пожара за-

сыпают шириной до 40 см и толщиной до 4 см. Двое человек за 1 час рабо-

ты локализуют до 100-120 м кромки пожара.

Рекомендуется использование ручного моторизованного грунтомета ГР-

1, передвижение которого колеблется от 0,8 до 2,5 км/час. Тракторный

грунтомет ГТ-2 имеет производительность до 1 км/час, ширина борозды до

100 см и глубина до 20 см.

3 Тушение водой. Самый распространенный огнегасящий материал по-

сле грунта при наличии естественных водных резервуаров. Скорость пода-

чи воды (л/с) на 1 погонный метр кромки низового пожара зависит от ско-

рости ветра под пологом и влажности. При VB =3,5 м/с - подача воды от

0,86 до 0,23 л/с; при VB = 0,5 м/с подача воды от 0,11 до 0,03 л/с.

4 Тушение огнегасящими химическими веществами. На практике

рекомендуются следующие группы химических веществ: неорганические

соли (диаммоний фосфат, хлористый калий и магний); поверхностно-

активные вещества (ПАВ); загустители (вязкие) и дымообразующие жид-

кости; галоидуглеводородные эмульсии, огнетушащая жидкость ОС-5у.

Для создания противопожарных заградительных полос и активного туше-

ния кромки пожара используются пены (щелочные или кислотные, воз-

душно-механические); суспензии и твердые вещества (порошки), напри-

мер, ГВС-1 и др. Химические вещества и воздушно-механические пены

создают изолирующий слой между горючим материалом и воздухом.

72

5 Устройство заградительных полос и канав. Их назначение – служить преградой при распространении низовых или

подземных пожаров, а также опорный рубеж при пуске встречного огня.

Для устройства полос применяют тракторные плуги, бульдозеры, поч-

вообрабатывающие орудия, конные плуги и т.п.

За 1 час работы на тракторе прокладывается заградительная полоса до

600 м и шириной 3 м. Обязательным условием безопасности является: ра-

бота двух бульдозеров одновременно, так как оперативная обстановка при

пожаре резко меняется.

6 Способ встречного низового огня – самый древний способ. Заклю-

чается в выжигании напочвенных горючих материалов перед кромкой

сильных низовых или верховых пожаров.

Встречный огонь пускают навстречу фронтальной кромки пожара, реже

– против фланговой кромки и иногда против тыловой. При этом фронталь-

ная и фланговая кромка низового пожара прекращает горение.

Зажигание напочвенного покрова при пуске встречного огня осуществ-

ляется с помощью зажигательных аппаратов после создания опорных за-

градительных полос. Встречный низовой огонь распространяется со скоро-

стью до 6 м/мин. Ширина выжженной полосы для остановки фронта низо-

вого пожара должна быть не менее 10 м, а для устойчивого верхового по-

жара - не менее 50 м и не менее 150 м (при беглом верховом). Тушение

лесного пожара этим способом требует учета времени подхода кромки пожара, оперативных действий по организации отжига.

Машины и аппараты для тушения лесных пожаров

Ранцевые огнетушители – опрыскиватели различаются: ручного

действия (РЛО, ОР-2, ОЛУ-16), пневматические (РООП, ОРХ), моторизо-

ванные. Ранцевые опрыскиватели маневренны и используются при туше-

нии низовых пожаров.

Мотопомпы и насосы имеют различные конструкции, наполняемость

и производительность (МЛ-100 до 100 л/мин, МЛ-600 до 520 л/мин, МЛВ

до 3000 л/мин). Этот вид аппаратов позволяет создать пенную струю дли-

ной до 15-20 м.

Пожарные автоцистерны, установленные на вездеходах, тракторах,

обладают значительным запасом гасящей жидкости.

Авиация и вертолеты используются в условиях чрезвычайной пожар-

ной обстановки. Применяют вертолеты Ми-8Т, Ми-8МТ, Ми-8МТВ и Ка-

32, оснащенные водосливным устройством ВСУ-5 с объемом от 1,3 до

4,5м3 воды.

73

Первоочередные действия при обнаружении лесного пожара

1. Определение очага возгорания, направления движения огня и вре-мени вероятного подхода кромки огня к производственным объектам и

жилым территориям.

2. Оповещение персонала и сообщение об очаге возгорания в лесниче-

ства или в пожарную часть.

3. Определение безопасного направления эвакуации людей и техники.

4. Принятие решения по возможной локализации пожара.

В данной работе для решения этих задач используется метод математи-

ческого прогнозирования лесного низового пожара.

Прогнозирование распространения низового лесного пожара

Прогнозирование зоны пожара заключается в определении параметров

зоны: площади – S, м2,, периметра – Р, м, направления распространения в

произвольный момент времени после его обнаружения. Определение па-

раметров пожара позволяет принять оптимальные оперативные управлен-

ческие решения по эвакуации людей и локализации пожара, выбрать так-

тику его тушения, уменьшить материальные потери, избежать человече-

ские жертвы и экологический ущерб.

Скорость огня (м/мин), интенсивность (кг/с) и направленность горения

леса зависят от метеорологических условий (скорости ветра, влажности и

температуры воздуха) и горючести материала (состава, влажности, тепло-

творной способности и т.п.), а также от рельефа местности.

Эмпирическая зависимость скорости низового пожара - Vп от скорости

ветра в лесном массиве – VВ при постоянной влажности горючих материа-

лов (ГМ) определенного типа лесного массива определяется уравнением

2

0 BП aVVV += (1)

где, V0, м/мин – скорость распространения огня при отсутствии ветра;

а – коэффициент пропорциональности 0,76 >a>0,525 при влажности

ГМ 10-20%, 0,545>a>0,342 при влажности ГМ 20-30%.

VB, м/мин – скорость ветра в пологе леса (надпочвенная) в пределах

от 0,5 до 4,0 м/мин.

Лесной пожар (ЛП) на практике распространяется во все стороны,

рис.1.

74

Рис. 1.

Схема распространения лесного пожара,

где: νфГ, νТ, νфл – скорости и направление распространения огня;

аТ, афр и в – полуоси эллипса.

Более полная зависимость скорости распространения пожара (фрон-

тальная, тыловая и фланговая) от скорости ветра и характеристики ГМ

имеет вид

( )2

220 1

++⋅+=

CK

B

BBфр

ν

νννν

( )2

220 1

+−⋅+=

CK

B

BBT

ν

νννν (2)

Bфл K ννν ⋅+= 0

νфр , м/мин – фронтальная скорость л.п. по направлению ветра;

νТ, м/мин – тыловая скорость л.п. по направлению противоположная

ветру;

νФЛ, м/мин – фланговая скорость;

ν0 – скорость лесного пожара в безветрии (ν0 = 0,4-0,6 м/мин);

К и С – коэффициенты горючести материалов при различных условиях

влажности.

Пример 1. Расчет скорости распространения низового пожара.

Исходные данные: ν0 – 0,5 м/мин; влажность горючих материалов менее

30%; К =0,45 и С =3,5; νВ = 2 м/мин.

( ) 15,35,32

21245,05,0

2

22=

++⋅⋅+=фрν м/мин

( ) 35,05,32

21245,05,0

2

22=

+−⋅⋅+=Тν м/мин

4,1245,05,0 =⋅+=флν м/мин

75

Форму зоны лесного пожара условно принимают в виде эллипса. Тогда

для расчета площади пожара – S и периметра – Р в произвольный момент

времени используются следующие зависимости.

вaS ⋅⋅= π (3)

( )

−+⋅= авваР

2

3π

где а и в – соответственно большая и малая полуоси эллипса, см. рис.1

2

Òôð àaa

+= .

Значения а и в в любой момент времени рассчитываются по формуле:

( )

22

ttta

ТфрТфр ⋅+=

⋅+⋅=

νννν

(4)

tв фл ⋅=ν

Значения афр, аТ и в определяют расстояние от очага возгорания до гра-ницы кромки пожара в любой момент времени.

Пример 2. Расчет зоны поражения от низового пожара через 0,5 часа от

момента возгорания.

5,943015,3 =⋅=⋅= tа фрфр ν м

5,103035,0 =⋅=⋅= tа ТТ ν м

42304,1 =⋅=⋅= tв флν м

5,522

5,105,94=

+=a м

6924425,5214,3 ≈⋅⋅=⋅⋅= вaS π м2

( ) 298425,52425,522

314,3 ≈

⋅−+⋅⋅=Р м.

Направление эвакуации людей и техники определяется исходя из опера-

тивной обстановки распространения пожара.

Пример 3. Оперативные данные лесного пожара. Расчетные значения на

различные моменты времени.

76

Таблица 1 Оперативные пока-

затели

Время распространения пожара

t1 = 30 мин t2 = 1 час t3 = 2 часа

афр, м 94,5 129 378

аТ, м 10,5 21,0 42

а, м 52,5 105 210

в, м 42 84 168

Р, м 298

S, ГА 0,7

Рис. 2. План местности

где I – промышленная зона; II – участок работ в лесу

(лесозаготовка, лесопосадки и др.); III –жилая территория (поселок)

( )2

220 1

++⋅+=

Ск

В

ВВфр

ν

νννν

( )2

220 1

+−⋅+=

Ск

В

ВВТ

ν

νννν

ВФЛ к ννν ⋅+= 0

77

Принимаем исходные данные: план местности рис. 2; очаг возгорания в

районе В2; направление ветра – западное; масштаб карты М 1:50. Наносим

в масштабе от очага возгорания значения афр, , аТ и в на отрезки времени 30 мин, 1 час и 2 часа. Контурно показываем зоны пожара на каждый времен-

ной интервал, см. рис 2. По карте местности делаем вывод:

1. Наибольшая угроза пожара зоне I. Время подхода огня к промзоне -

меньше часа.

2. Безопасным направлением эвакуации являются:

- выход в зону II;

- выход за естественную преграду в сторону дороги.

Рекомендуемые направления эвакуации наносим на карту.

3 Намечаем площадь локализации низового пожара (тушение кромки)

силами пожарной бригады.

4 Угроза пожара в промзоне требует вызова дополнительных сил и

техники.

Порядок выполнения работы

1. В соответствии с вариантом задания в табл. 2 рассчитайте параметры

низового лесного пожара.

№ варианта ………

Координаты очага возгорания ………

- Горючесть материала К = , С =

- Результаты представьте в виде табл. 1.

2. Сделайте эскиз карты местности (рис. 2). Нанесите оперативные дан-

ные (обстановки), выбрав соответствующий расчету масштаб. Укажите зо-

ны распространения пожара в различные временные отрезки (0,5; 1,0 и 2,0

часа).

3. По расчетным данным определите опасное направление пожара (мак-

симальную угрозу) и время подхода огня.

4. Выберите оптимальное и безопасное направление эвакуации людей и

техники. Укажите его на карте.

5. Установите первоочередное место локализации огня отрядом из ра-

бочего персонала.

6. Укажите необходимые технические средства и методы, используемые

при ликвидации низового пожара.

7. Перечислите средства индивидуальной защиты (СИЗ) персонала при

локализации очага пожара.

78

Таблица 2

Варианты заданий №

варианта

Координаты очага

возгорания

Ветер Горючий мате-

риал,

К

С

скорость VB,

м/мин

направление

1

2

3

4

5

6

А1

В2

А3

В3

Г3

Д4

0,5

1,5

1,0

2,0

0,5

1,5

СЗ

В

З

ЮВ

Ю

В

сухая

трава при

влажности

до 30%

0,45

3,5

7

8

9

10

11

12

Д1

Е1

А1

В2

А3

В3

1,0

2,0

0,5

1,5

1,0

2,0

С

СВ

СЗ

В

З

ЮВ

сухая

трава

при влажности

50%

0,27

3,3

13

14

15

16

17

18

Г3

Д4

Д1

Е1

А1

В2

0,5

1,5

1,0

2,0

0,5

1.5

Ю

В

С

СВ

СЗ

В

зеленый

мох при

влажности

до 30%

0,20

2,40

8. Составьте график оперативных действий на случай пожара, ука-

жите время исполнения и обязанности ответственных за исполнение опе-

ративных действий.

Время Оперативные мероприятия Обязанности ис-

полнителя

1. Оповещение персонала и пожарную

часть

2. Эвакуация персонала и оказание пер-

вой медицинской помощи пострадав-

шим.

3. Эвакуация техники.

4. Локализация очага пожара первичными

средствами пожаротушения.

5. Тушение пожара ПЧ, лесничеством или

МЧС.

6. Оценка ущерба и восстановительные

работы.

9. Ответьте на контрольные вопросы.

79

Контрольные вопросы 1. Какие первоочередные действия необходимо выполнить при обнару-

жении низового ЛП.

2. По каким признакам определяется направление распространения ЛП.

3. Какие факторы влияют на скорость и направление низового ЛП.

4. Какое влияние оказывает фактор времени на низовой ЛП.

5. Какие факторы и признаки должны быть учтены при определении

безопасного направления эвакуации людей.

6. Какие СИЗ необходимо использовать при тушении низового ЛП.

7. Какие средства и способы могут быть использованы для локализации

очага возгорания и защиты рабочей зоны или населенного пункта.

80

7. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КВАНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ СФЕРАХ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

И ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЗАЩИТЕ

Цель: 1. Ознакомление с методикой системного анализа опасностей.

2. Выбор мероприятий по предупреждению и защите от опасностей.

Общие сведения

Условия опасности (или безопасности) распространяются на раз-

нообразные виды деятельности человека и в различных сферах. При

этом наиболее значимыми сферами жизнедеятельности являются: бы-товая (по месту проживания) и производственная.

Деятельность по месту проживания включает в себя условия

безопасности в быту, на транспорте, на отдыхе, при развлечениях, в

спорте и т.д. и протекает в доме, поселке, городе, микрорайоне и т.п.

Безопасность трудовых и производственных процессов определяется

опасными (травмоопасными) и вредными (вызывающими заболевание)

факторами, воздействующими на персонал при выполнении производст-

венных операций в условиях конкретного технологического процесса,

включающего вид оборудования, используемые инструменты и материа-

лы, виды энергоносителей и т.д.

Важнейшим условием и требованием безопасности в настоящее

время является условие «сохранение устойчивости развития окружаю-

щей природной среды», которая зависит от деятельности конкретного

вида производства (экологическая безопасность производств).

Порядок выполнения задания

Задача студента, исходя из личного опыта определить объект ис-

следования: район по месту проживания (опасную зону); вид производ-

ства (технологический процесс, операции, оборудование и т.п.).

1 раздел. «Человека и окружающая среда» (по месту посто-янного проживания или в рабочей зоне) 1.1. Установить реально существующие и характерные для данной

местности виды опасностей:

Природные Биологические Социальные Антропогенные Экологические

1.2. Выделить значимые по частоте и уровню опасности, дать их ха-

рактеристику.

1.3. Предложить меры предупреждения и защиты.

81

2 раздел. «Техногенные опасности» (человек на производстве) 2.1. Рассмотреть технологический процесс в реальных условиях

производства (по специальности). Для отдельных операций определить используемые оборудование,

инструменты, материалы, вид энергии и т.п.

Установить возможные виды опасностей в данных условиях работы.

Вид технологического процесса (операции).

№

п/п

Технология Виды ОВПФ

Виды работ

(операции)

Оборудование,

инструменты,

приборы

Вид энергоноси-

теля

Объект

работы,

материал

Опасные

факторы

Вредные

факторы

2.2. Для значимых видов опасностей (2-3) при данных условиях

работы дать краткую их характеристику и сравнить с нормативными до-

пусками в рабочей зоне.

Значимые опасности -

Характеристики опасности -

Нормативные допуски -

2.3. Предложить мероприятия, меры защиты и предупреждения.

3 раздел. «Загрязнение окружающей природной среды и опасности для населения»

3.1. Определить твердые, жидкие, газо- и пылеобразные выбросы,

энергетические выбросы, сбросы данного производства в окружающую

среду на примере данного участка работы или всего производства

Источники

Вид выброса - сброса

в атмосферу в воду в почву энергетические выбросы

3.2. По всем видам выбросов - сбросов рекомендовать меры защи-

ты и предупреждения.

4 раздел. «Человек в экстремальной ситуации (ЭС)»

4.1. Указать возможные виды ЭС природного и техногенного ха-

рактера.

4.2. Дать признаки ЭС.

82

4.3. Перечислить оперативные действия персонала.

Список рекомендуемых к рассмотрению ЭС Аварии на автомагистралях или железных дорогах.

Обрыв ЛЭП, обледенение ЛЭП.

Аварии в зонах жилой и промышленной застройки.

Подвижка грунтов.

Наводнение, подтопление.

Разрыв газо- и нефтепроводов.

Взрывы на местах боев Великой Отечественной войны.

Загрязнение и (или) заражение территории.

Эпидемия в регионе (массовая гибель животных, птиц).

Аварии компрессорного оборудования, паровых и тепловых котлов, газо-

вых баллонов.

Пожары на промпредприятии или в лесных массивах.

Социально опасные группировки в рабочей зоне.

Аварии на складах ГСМ и сжиженных газов.

Аварии при работе в зонах воинских частей.

Террористически акты.

Экологические аварии.

Опасное совмещение работ и др.

х) При выполнении задания рекомендуется использовать информационные лист 1.

83

Лист 1

84

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Безопасность и охрана труда. Под ред. О.Н.Русака, СПб, МАНЭБ, 2001, 279 с.

2. Охрана труда в лесном хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промыш-

ленности. Л.И.Никитин, А.С.Щербаков, М., «Лесная промышленность», 1985,

351 с.

3. Правила по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности и

в лесном хозяйстве. [ПОТРМ-001-97], СПП, ЦОТПБСП, 2001, 430 с.

4. Справочник по технике безопасности. П.А.Долин, М., Энергоатомиздат, 1984,

823 с.

5. Расчет зон чрезвычайных ситуаций. Учебное пособие. Г.А.Корсаков, СПб,

ГЛТА, 1997 , 111 с.

6. Правила устройства электроустановок [ПУЭ]. М., Госэнергонадзор, 2000, 606 с.